突破学生物理思维障碍发展学生物理核心素养

王晓玲

摘 要：针对部分学生进入高中后学习物理的兴趣锐减，学好物理的信心明显不足的原因，本文从初高中物理教学的衔接、搭建合适“学习脚手架”和课堂教学中学生思维可视化三方面，对突破学生学习物理的思维障碍，发展学生物理核心素养进行了实践探究分析。

关键词：突破；思维障碍；发展；物理学科；核心素养

思维的教育和培养是发展学生物理核心素养的关键，在物理教学中有着非常重要的地位。物理教育教学的一个重要任务就是教会学生如何正确地去思考问题，进而培养和发展学生的学科素养。然而部分学生进入高中后学习物理的兴趣锐减，学好物理的信心明显不足，究其原因，除个别学生是因为智力因素及高中物理知识本身具有高度概括性和抽象性外，我认为主要原因还是来自于学生在学习高中物理的过程中出现了思维障碍。所以，如何突破学生学习高中物理的思维障碍，不仅是提高物理教学成绩的有效策略和手段，也是发展学生物理核心素养的前提。本人在多年的教学实践中通过反思总结自己的教学过程、与历届高中学生进行沟通交流以及与同学科的老师研究讨论，对如何突破学生学习高中物理的思维障碍，提升学生核心素养作了以下分析与思考。

一、做好初高中物理教学的衔接是突破学生物理思维障碍的基础

学生在初中阶段所学的大部分物理知识在高中都将得到进一步的拓展与深化，但是，高中物理教学要求完全不同于初中教学要求。那么，为了防止学生进入高中后就出现学习物理的思维障碍，做好初高中物理教学的衔接工作就显得尤为重要。以物体运动的描述知识为例，初中阶段要求通过学生身边熟悉的许多现象和实例，使学生认识机械运动、参照物、匀速直线运动、变速运动及速度、平均速度、路程、时间等物理概念，并能用速度计算公式进行简单计算。而高中物理运动描述则在初中的基础上新增了位移、加速度、线速度、角速度等物理量，定量研究匀变速直线运动、曲线运动（平抛运动、匀速圆周运动），并引入矢量运算（运动的合成与分解）和x-t、v-t、a-t图像，突出了模型法、极限法和图像法等物理方法的学习。从以上可以看出，高中物理知识较初中更加复杂、严谨、科学，以定量研究和抽象思维为主，运用数学知识的能力要求提高，课堂知识密度较大，这就必然要求高中物理教师应当细致研读初中物理课本及课标，与初中物理教师加强沟通和交流，对学生在初中所学的物理知识及要求做到心中有数，以便在高中物理教学过程中把初中物理知识作为高中教学的“生长点”逐步扩展和加深，为突破学生物理思维障碍奠定基础。

二、搭建合适的“学习脚手架”是突破学生物理思维障碍的关键

一座座高楼如果没有腳手架是不可能拔地而起的，5m高的攀岩墙壁，没受过专业训练的人是爬不上去的。泰山虽然险陡，搭好台阶一般人都能上得去。学生在学习高中物理的起步阶段，无论是在学习内容、学习要求，还是在思维方法等方面与初中相比都出现了较大跨度。在教学过程中教师如果为学生搭建好合适的“学习脚手架”，它们就犹如一级级台阶，能够引导学生不断克服学习思维障碍，顺利完成学习任务。比如受力分析是学生学习高中物理的难点之一，在初中阶段为了适应学生的思维特点，是从大量日常生活实例引出力的概念，从力的作用效果进行简单物体受力分析的。进入高中后只要充分利用旧知识“同化”新知识，学会理解三种基本力的性质，在讲授受力分析方法时，先根据力的产生条件分析简单问题中单个物体的受力，学习了牛顿第二定律后，再根据物体的运动状态和牛顿第二定律分析单个物体的受力；最后在讲连接体问题时，介绍以整体为研究对象进行受力分析的思路，这样就能从较低层次起步，使学生解决受力分析问题的思维能力得到显著提高。搭建“学习脚手架”是以学生为主体，教师为主导的有效教学策略，也是发展物理核心素养的必经之路。

三、思维可视化是突破学生物理思维障碍的有效途径

思维可视化是指运用图示、图表、模拟动画等方式把本来不可见的思维信息（思考方法和路径）呈现出来，使其清晰可见的过程。在平时的物理课堂教学中，通过思维可视化可以将隐形的、抽象的、静态的信息直接展示出来，帮助教师了解学生的思维过程，同时，也帮助学生合理把握信息，理解教师的思维轨迹，使师生之间有更好的交流与对话。例如学习了平抛运动后，让学生完成一道关于平抛运动的选择题：将一小球从离地面高度是h处，以速度v0水平抛出，忽略空气阻力，重力加速度是g，则落地时的速度大小是v=■请几名同学讲述他的解题思路，其中有的解法是直接用匀变速直线运动的公式v2-v02=2ax得出结果，只从结果看是对的，但从过程看则反映出学生对公式的适用条件理解有误，这样，通过学生思维可视化就清晰的暴露出了学生思维过程中的问题。另外，还可以通过学生的作业、课堂内上台表演以及回答教师设置的问题等多种形式让学生的思维可视化，使教师能够准确了解学生对所学内容的掌握情况，进而及时调整自己的教学策略，对学生的指导做到有的放矢。在课堂教学中合理地运用可视化的方式，能有效降低学生理解学习内容的难度，帮助学生突破学习物理的思维障碍，使更多学生不再惧怕物理。同时，通过这种方式，从思维的根源上纠正了学生的认知错误，长远来看，对提升学生的核心素养具有重要意义。

总之，要帮助学生突破物理思维障碍，发展学生核心素养，需要每一位高中物理教师不断更新物理教学观念，努力学习新课改理论，根据物理学科核心素养要求，从实际出发，在教学活动中采用合理的方式方法，就一定能够帮助学生掌握科学的思维方法，在突破思维障碍的同时不断提高物理思维能力。

参考文献：

[1]苏明义，魏南霞.普通高中物理课程分析与实施策略[M].北京：北京师范大学出版社，2010.

[2]方红德.思维可视化对突破学生物理思维障碍的策略[J].中学物理教学参考，2017（7）.